[发明专利]钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法及应用

权利要求书

1.一种钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法，其特征在于，所述建筑物支撑构件由钢管混凝土形成，包括如下步骤：

建立钢管混凝土建筑物的空间纤维梁有限元模型：将建筑物中钢管混凝土部分的钢管和混凝土都采用梁单元建模，根据钢管混凝土的几何尺寸设置钢管和混凝土的截面，根据建筑物的空间位置将钢管和混凝土单元在有限元模型中进行组装，引入并赋予建筑物模型中钢管的材构模型和混凝土的材构模型，所述本构模型采用考虑套箍作用和地震循环荷载下材料特性的纤维弹塑性损伤模型，设置各个钢管混凝土构件中钢材和混凝土的藕合条件，通过在有限元软件上进行开发引入。

采用软件对所述有限元模型进行计算：设定建筑物模型结构的边界条件并施加地震作用进行动力弹性时程分析和弹塑性时程分析，从而获取建筑物在地震激励下的最大层间位移角。

抗震性能评估：通过获取的建筑物最大层间位移角值，按照《建筑抗震设计规范》中对钢管混凝土结构要求的最大层间位移角限值要求评估建筑物的抗震性能。

设计建筑物的抗震措施：根据建筑物抗震性能的评估结果设计建筑物的抗震措施。

2.根据权利要求1所述钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法，其特征在于，在建立钢管混凝土建筑物的有限元模型步骤中，在采用梁单元建模时，将梁柱简化为梁单元，将楼板等简化为壳单元，采用纤维梁的方法将实体材料简化为一维的纤维材料，并考虑套箍作用的影响，同时考虑材料在往复作用下的拉压弹塑性、损伤和断裂行为，通过软件进行开发引入。

3.根据权利要求1所述钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法，其特征在于，在建立钢管混凝土建筑物的有限元模型步骤中，定义建筑物模型中钢管和混凝土单元直接的约束条件为完全耦合。

4.根据权利要求1所述钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法，其特征在于，在采用软件对所述有限元模型进行计算步骤中，还包括对建筑物模型划分网格，设定阻力系数及计算时间。

5.根据权利要求1所述钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法，其特征在于，在采用软件对所述有限元模型进行计算步骤中，所述施加地震作用的方法包括施加荷载及地震波。

6.根据权利要求5所述钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法，其特征在于，在采用软件对所述有限元模型进行计算步骤中，所述施加荷载包括压力荷载、重力荷载及地震荷载。

7.根据权利要求1所述钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法，其特征在于，在建立钢管混凝土建筑物的有限元模型步骤中，还包括在建筑物钢管混凝土柱与梁连接节点处建立连接器单元，在节点处设置局部坐标使连接器单元符合钢管混凝土建筑物的实际工作情况。

8.根据权利要求7所述钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法，其特征在于，在建立钢管混凝土建筑物的有限元模型步骤中，节点刚度的取值小于25倍的梁线刚度。

9.根据上述任一权利要求所述的钢管混凝土建筑物抗震性能评估方法，其特征在于，该方法在采用钢管混凝土建筑物的民用建筑或工业建筑上的应用。